Name: تصميم Microplot وإعداد عينات النباتات والتربة لتحليل النيتروجين 15 (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
Description: تعلم تصميم ميكروبلوت لدراسة النيتروجين-15 في الذرة لتحليل ديناميكيات النيتروجين في التربة والنبات. تُحسّن هذه الطريقة كفاءة استخدام الأسمدة النيتروجينية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

يعترف المؤلفون بدعم مجلس أبحاث وتعزيز الذرة في مينيسوتا، وزمالة هويغ هاريسون، وزمالات اكتشاف مينيسوتا، وأبحاثها واقتصادها (MnDRIVE).

<ol><li>Sharp, Z. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSharp%2C+Z+%22Principles+of+Stable+Isotope+Geochemistry%22">Principles of Stable Isotope Geochemistry</a>. , 2nd Edition, (2017).</li>
<li>Van Cleemput, O., Zapata, F., Vanlauwe, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+on+Nitrogen+Management+in+Agricultural+Systems%5BTitle%5D)+AND+%22Guidelines+on+Nitrogen+Management+in+Agricultural+Systems%22%5BJournal%5D)">Guidelines on Nitrogen Management in Agricultural Systems.</a> Guidelines on Nitrogen Management in Agricultural Systems. 29 (29), 19(2008).</li>
<li>Hauck, R. D., Meisinger, J. J., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+considerations+in+the+use+of+nitrogen+tracers+in+agricultural+and+environmental+research%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+of+Soil+Analysis%3A+Part+2-Microbiological+and+Biochemical+Properties%22%5BJournal%5D)">Practical considerations in the use of nitrogen tracers in agricultural and environmental research.</a> Methods of Soil Analysis: Part 2-Microbiological and Biochemical Properties. , 907-950 (1994).</li>
<li>Bedard-Haughn, A., Van Groenigen, J. W., Van Kessel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracing+15N+through+landscapes%3A+Potential+uses+and+precautions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hydrology%22%5BJournal%5D)">Tracing 15N through landscapes: Potential uses and precautions.</a> Journal of Hydrology. 272 (1-4), 175-190 (2003).</li>
<li>Peterson, R. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPeterson%2C+RG+%22Agricultural+Field+Experiments%3A+Design+and+Analysis%22">Agricultural Field Experiments: Design and Analysis</a>. , Marcel Dekker, Inc. New York. (1994).</li>
<li>Follett, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Innovative+15N+microplot+research+techniques+to+study+nitrogen+use+efficiency+under+different+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22Communications+in+Soil+Science+and+Plant+Analysis%22%5BJournal%5D)">Innovative 15N microplot research techniques to study nitrogen use efficiency under different ecosystems.</a> Communications in Soil Science and Plant Analysis. 32 (7/8), 951-979 (2001).</li>
<li>Russelle, M. P., Deibert, E. J., Hauck, R. D., Stevanovic, M., Olson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+water+and+nitrogen+management+on+yield+and+15N-depleted+fertilizer+use+efficiency+of+irrigated+corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Effects of water and nitrogen management on yield and 15N-depleted fertilizer use efficiency of irrigated corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 45 (3), 553-558 (1981).</li>
<li>Schindler, F. V., Knighton, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Fertilizer+Nitrogen+Applied+to+Corn+as+Estimated+by+the+Isotopic+and+Difference+Methods%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Fertilizer Nitrogen Applied to Corn as Estimated by the Isotopic and Difference Methods.</a> Soil Science Society of America Journal. 63, 1734(1999).</li>
<li>Stevens, W. B., Hoeft, R. G., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Nitrogen-15+in+a+Long-Term+Nitrogen+Rate+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Nitrogen-15 in a Long-Term Nitrogen Rate Study.</a> Agronomy Journal. 97 (4), 1037(2005).</li>
<li>Recous, S., Fresneau, C., Faurie, G., Mary, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fate+of+labelled+15N+urea+and+ammonium+nitrate+applied+to+a+winter+wheat+crop%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Soil%22%5BJournal%5D)">The fate of labelled 15N urea and ammonium nitrate applied to a winter wheat crop.</a> Plant and Soil. 112 (2), 205-214 (1988).</li>
<li>Abendroth, L. J., Elmore, R. W., Boyer, M. J., Marlay, S. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAbendroth%2C+LJ+%22Corn+Growth+and+Development%22">Corn Growth and Development</a>. , (2011).</li>
<li>Lauer, J. G. Methods for calculating corn yield. , http://corn.agronomy.wisc.edu/AA/pdfs/A033.pdf (2002).</li>
<li>Gomez, K. A., Gomez, A. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGomez%2C+KA+%22Statistical+Procedures+for+Agricultural+Research%22">Statistical Procedures for Agricultural Research</a>. , 2nd Edition, John Wiley and Sons. (1984).</li>
<li>Khan, S. A., Mulvaney, R. L., Brooks, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+Methods+for+Automated+Nitrogen-15+Analysis+using+Acidified+Disks%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Diffusion Methods for Automated Nitrogen-15 Analysis using Acidified Disks.</a> Soil Science Society of America Journal. 62 (2), 406(1998).</li>
<li>Horneck, D. A., Miller, R. O. Determination of Total Nitrogen in Plant Tissue. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHorneck%2C+DA+%22Handbook+of+Reference+Methods+for+Plant+Analysis%22">Handbook of Reference Methods for Plant Analysis</a>. , 75-84 (1998).</li>
<li>UC Davis Stable Isotope Facility. Carbon (13C) and Nitrogen (15N) Analysis of Solids by EA-IRMS. , https://stableisotopefacility.ucdavis.edu/13cand15n.html (2019).</li>
<li>Stevens, W. B., Hoeft, R. G., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Nitrogen-15+in+a+Long-Term+Nitrogen+Rate+Study%3A+II.+Nitrogen+Uptake+Efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Nitrogen-15 in a Long-Term Nitrogen Rate Study: II. Nitrogen Uptake Efficiency.</a> Agronomy Journal. 97 (4), 1046(2005).</li>
<li>Kaiser, D. E., Fernandez, F. G., Coulter, J. A. Fertilizing Corn in Minnesota. , University of Minnesota Extension. https://extension.umn.edu/crop-specific-needs/fertilizing-corn-minnesota (2018).</li>
<li>Blake, G. R., Hartge, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk+Density%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+of+Soil+Analysis%3A+Part+1+Physical+and+Mineralogical+Methods%22%5BJournal%5D)">Bulk Density.</a> Methods of Soil Analysis: Part 1 Physical and Mineralogical Methods. , 363-375 (1986).</li>
<li>Jokela, W. E., Randall, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Fertilizer+Nitrogen+as+Affected+by+Time+and+Rate+of+Application+on+Corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Fertilizer Nitrogen as Affected by Time and Rate of Application on Corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 61 (6), 1695(2010).</li>
<li>Hart, S. C., Stark, J. M., Davidson, E. A., Firestone, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+Mineralization%2C+Immobilization%2C+and+Nitrification%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+of+Soil+Analysis%2C+Part+2.+Microbiological+and+Biochemical+Properties%22%5BJournal%5D)">Nitrogen Mineralization, Immobilization, and Nitrification.</a> Methods of Soil Analysis, Part 2. Microbiological and Biochemical Properties. (5), 985-1018 (1994).</li>
<li>Jokela, W., Randall, G. A nitrogen-15 microplot design for measuring plant and soil recovery of fertilizer nitrogen applied to corn. Agronomy journal (USA). 79 (APRIL), http://agris.fao.org/agris-search/search/display.do?f=1988/US/US88241.xml;US875113688 322-325 (1987).</li>
<li>Olson, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+tagged+nitrogen+fertilizer+applied+to+irrigated+corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of tagged nitrogen fertilizer applied to irrigated corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 44 (3), 514-517 (1980).</li>
<li>Follett, R. F., Porter, L. K., Halvorson, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Border+Effects+on+Nitrogen-15+Fertilized+Winter+Wheat+Microplots+Grown+in+the+Great+Plains%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Border Effects on Nitrogen-15 Fertilized Winter Wheat Microplots Grown in the Great Plains.</a> Agronomy Journal. 83 (3), 608-612 (1991).</li>
<li>Balabane, M., Balesdent, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Input+of+fertilizer-derived+labelled+n+to+soil+organic+matter+during+a+growing+season+of+maize+in+the+field%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Biology+and+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Input of fertilizer-derived labelled n to soil organic matter during a growing season of maize in the field.</a> Soil Biology and Biochemistry. 24 (2), 89-96 (1992).</li>
<li>Recous, S., Machet, J. M., Mary, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+partitioning+of+fertilizer-N+between+soil+and+crop%3A+Comparison+of+ammonium+and+nitrate+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Soil%22%5BJournal%5D)">The partitioning of fertilizer-N between soil and crop: Comparison of ammonium and nitrate applications.</a> Plant and Soil. 144 (1), 101-111 (1992).</li>
<li>Bigeriego, M., Hauck, R. D., Olson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uptake%2C+Translocation+and+Utilization+of+15N-Depleted+Fertilizer+in+Irrigated+Corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Uptake, Translocation and Utilization of 15N-Depleted Fertilizer in Irrigated Corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 43 (3), 528(1979).</li>
<li>Glendining, M. J., Poulton, P. R., Powlson, D. S., Jenkinson, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of15N-labelled+fertilizer+applied+to+spring+barley+grown+on+soils+of+contrasting+nutrient+status%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Soil%22%5BJournal%5D)">Fate of15N-labelled fertilizer applied to spring barley grown on soils of contrasting nutrient status.</a> Plant and Soil. 195 (1), 83-98 (1997).</li>
<li>Khanif, Y. M., Cleemput, O., Baert, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Field+study+of+the+fate+of+labelled+fertilizer+nitrate+applied+to+barley+and+maize+in+sandy+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Fertilizer+Research%22%5BJournal%5D)">Field study of the fate of labelled fertilizer nitrate applied to barley and maize in sandy soils.</a> Fertilizer Research. 5 (3), 289-294 (1984).</li>
</ol>

ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

10 - إن بحوث النظائر المستقرة أداة مفيدة لتتبع وقياس المدى الكمي لـ "المنظومات التي تعمل على استخدام نظم الأراضي" (FDN) من خلال نظام المحاصيل الزراعية. ومع ذلك، هناك ثلاثة افتراضات رئيسية مرتبطة بدراسات التتبع N التي إذا انتهكت قد تبطل الاستنتاجات المستخلصة من استخدام هذه المنهجية. هم 1) يتم توزيع التتبع بشكل موحد في جميع أنحاء النظام، 2) العمليات في إطار الدراسة تحدث في نفس المعدلات، و 3) N ترك 15N تجمع المخصب لا يعود3. ونظراً لاهتمام هذه الدراسة بتوزيع مجموع المنظومات ذات الأراضي المن...

استخدام الأسمدة النيتروجين (N) ضروري في الزراعة لتلبية متطلبات الغذاء والألياف والأعلاف والوقود من سكان العالم المتزايد، ولكن الخسائر ن من الحقول الزراعية يمكن أن تؤثر سلبا على نوعية البيئة. لأن ن يخضع العديد من التحولات في نظام التربة المحاصيل، فهم أفضل للدراجات ن، واستخدام المحاصيل، والمصير العام للمخصبات ن ضرورية لتحسين الممارسات الإدارية التي تعزز ن استخدام الكفاءة وتقليل الخسائر البيئية. تركز دراسات الأسمدة التقليدية N في المقام الأول على تأثير العلاج على قياسات نهاية الموسم مثل غلة المحاصيل، ون امتصاص المحاصيل نسبة إلى معدل N المطبق (كفاءة استخدام الأسمدة الظاهرة)، والتربة المتبقية N. وفي حين أن هذه الدراسات تحدد كمياً مدخلات النظام N الإجمالي، ونواتجه، وكفاءاته، فإنها لا تستطيع تحديد N أو قياسها في نظام محاصيل التربة المستمد من مصادر الأسمدة أو التربة. ويجب استخدام نهج مختلف يستخدم النظائر المستقرة لتتبع وتحديد مصير الأسمدة المشتقة من N (FDN) في نظام محاصيل التربة.
النيتروجين لديه اثنين من النظائر مستقرة، 14N و 15N، التي تحدث في الطبيعة بنسبة ثابتة نسبيا من 272:1 ل14N /15N1 (تركيز 0.366 ذرة ٪ 15N أو 3600 جزء في المليون 15N2،3). إضافة 15N المخصب الأسمدة يزيد من إجمالي 15N المحتوى من نظام التربة. كما 15N المخصب الأسمدة يمزج مع التربة غير المخصب N، تغيير قياس 14N /15N نسبة يسمح للباحثين لتتبع FDN في التربة الشخصية وإلى المحاصيل3،4. ويمكن حساب رصيد الكتلة عن طريق قياس المبلغ الإجمالي لل 15ن التتبع في النظام وكل من أجزائه2. لأن 15N المخصب الأسمدة هي أكثر تكلفة بكثير من الأسمدة التقليدية، 15N المخصب microplots غالبا ما تكون جزءا لا يتجزأ من قطع أراضي العلاج. الغرض من هذه الأساليب ورقة هو وصف تصميم البحوث مؤامرة صغيرة باستخدام microplots لعدة في الموسم التربة والأحداث عينات النباتات للذرة(زيا مايز L.) وتقديم بروتوكولات لإعداد عينات النبات والتربة لمجموع 15ن تحليل. ويمكن عندئذ استخدام هذه النتائج لتقدير كفاءة استخدام الأسمدة N وإنشاء حساب جزئي لموازنة N لـ FDN في التربة السائبة والمحاصيل.

<table><tbody><tr><td>20 مل قارورة التلألؤ</td><td>ANY; فيشر ساينتيك هو أحد الأمثلة</td><td>0334172C</td><td></td></tr><tr><td>250 مل زجاجة زجاجية من البورسليكات</td><td>QORPAK</td><td>264047</td><td></td></tr><tr><td>48 بئر</td><td>لوحة EA مستهلكات</td><td>E2063</td><td></td></tr><tr><td>96 بئر لوحة</td><td>EA مستهلكات</td><td>E2079</td><td></td></tr> حقيبة <tr><td>أجزاء من القماش (30 × 50 سم)</td> <td>أي</td><td>NA</td><td>لآذان الذرة</td></tr><tr><td>CO2 بخاخ حقيبة الظهر</td><td>أي ؛ Bellspray Inc هو أحد الأمثلة</td> على مغلف <td>عملة موديل T</td><td></td></tr><tr><td>(6.4x10.8 سم)</td> <td>أي; ULINE هو أحد الأمثلة</td><td>S-6285</td><td>لعينات النباتات الأرضية 2 مم</td></tr><tr><td>ماكينة تقطيع الذرة</td><td>ANY; DR Chipper Shredder هو أحد الأمثلة</td><td>على رمز المنتج:CS23030BMN0</td><td>لتقطيع الكتلة الحيوية للذرة</td></tr><tr><td>بذور الذرة</td><td>أي</td><td>NA</td><td>هجين مناسب للمنطقة</td></tr><tr><td>غطاء الحذاء القابل للتصرف</td><td>ANY; Boardwalk هو أحد الأمثلة</td><td>BWK00031L</td><td></td></tr><tr><td>الإيثانول 200 إثبات</td><td>أي; Decon Laboratories Inc. هي أحد الأمثلة</td> على أكياس القماش <td>2701TP</td><td></td></tr><tr><td>برباط (90 × 60 سم)</td> <td>أي</td><td>NA</td><td>لجمع عينات النبات</td></tr><tr><td>سماد اليوريا (46-0-0)</td> <td>أي</td><td>NA</td> <td>~ 0.366 ذرة ٪ 15N</td></tr><tr><td>أشعل النار اليد</td><td>أي ؛ شركة Fastenal هي مثال</td><td>واحد 5098-63-107</td><td></td></tr><tr><td>منجل اليد</td><td>أي; Home Depot هو أحد الأمثلة</td><td>NJP150</td><td>لجمع عينات النبات</td></tr><tr><td>مسبار التربة المحمول باليد</td><td>ANY. AMS هو مثال واحد</td><td>401.01</td><td></td></tr><tr><td>مسبار التربة الهيدروليكي</td><td>ANY. Giddings هو أحد الأمثلة</td> على <td>حمض الهيدروكلوريك GSPS</td><td></td></tr><tr><td>، مطحنة جرة R37800001A</td><td></td><td></td>12N <td>Ricca</td></tr><tr><td></td><td>Chemical ANY. Cole-Parmer هو أحد الأمثلة</td><td>SI-04172-50</td><td></td></tr><tr><td>مطحنة المختبر</td><td>Perten</td><td>3610</td><td>لطحن الحبوب</td></tr><tr><td>Microbalance دقيقة إلى أربعة منازل عشرية</td><td>ANY. Mettler Toledo هو أحد الأمثلة</td><td>XPR2</td><td></td></tr><tr><td>N95 Particle Filtering Facepiece Respirator</td><td>ANY ، ULINE هو أحد الأمثلة</td><td>S-9632</td><td></td></tr><tr><td>قفازات النيوبرين أو مطاط البوتيل</td><td>ANY</td><td>NA</td><td>للعمل في حمام حمض حمض HCl</td></tr><tr><td>أكياس الأجهزة الورقية (13.3 × 8.7 × 27.8 سم)</td> <td>أي ؛ ULINE هو أحد الأمثلة</td><td>S-8530</td><td>لعينات التربة وحبوب الذرة</td></tr><tr><td>مطحنة نباتية</td><td>ANY; توماس وايلي موديل 4 مطحنة هو أحد الأمثلة</td><td>1188Y47-TS</td><td>لطحن الكتلة الحيوية للذرة المكسورة إلى جزيئات 2 مم</td></tr><tr><td>علامات بلاستيكية</td><td>ULINE</td><td>S-5544Y-PW</td><td>لوضع العلامات على أكياس القماش وحزم ساق microplot كريات</td></tr><tr><td>هيدروكسيد الصوديوم ، ACS</td><td>Spectrum Chemical</td><td>SPCM-S1295-07</td><td></td></tr><tr><td>طاحونة التربة</td><td>ANY. مطحنة AGVISE المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مع المحرك هي أحد الأمثلة</td><td>NA</td><td>لطحن التربة للمرور عبر غربال 2 مم</td></tr><tr><td>كبسولة القصدير 5 × 9 مم</td><td>Costech Analytical Technologies Inc.</td><td>041061</td><td></td></tr><tr><td>كبسولة القصدير 9x10 مم</td><td>Costech Analytical Technologies Inc.</td><td>041073</td><td></td></tr><tr><td>اليوريا (46-0-0)</td><td>MilliporeSigma</td><td>490970</td><td>10 ذرة٪ 15N</td></tr></tbody></table>

تصميم microplot وإعداد عينات النباتات والتربة لتحليل النيتروجين 15

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

العديد من دراسات الأسمدة النيتروجينية تقييم الأثر العام للعلاج على قياسات نهاية الموسم مثل الغلة الحبوب أو الخسائر N التراكمي. ومن الضروري اتباع نهج النظائر المستقرة لمتابعة وتحديد مصير الأسمدة المشتقة من N (FDN) من خلال نظام محاصيل التربة. الغرض من هذه الورقة هو وصف تصميم البحث قطعة صغيرة باستخدام غير محصورة 15N microplots المخصب للتربة متعددة والأحداث أخذ العينات النباتية على مدى موسمين من النمو وتوفير جمع العينات ، والمناولة ، ومعالجة البروتوكولات لتحليل مجموع 15N. وقد أظهرت هذه الأساليب باستخدام دراسة مماثلة من جنوب وسط مينيسوتا زرعت إلى الذرة(زيا مايز L.). وتألفت كل معالجة من ستة صفوف من الذرة (76 سم تباعد في الصفوف) طولها 15.2 متر مع ميكروكوبلوت (2.4 متر في 3.8 م) مدمجة في نهاية واحدة. وقد طبقت مادة اليوريا من فئة الأسمدة في 135 كغ من وزنN•ha-1 عند الزراعة، بينما تلقت البورمتر الدقيق اليوريا المخصبة إلى 5 ذرة % 15ن. أخذت عينات التربة والنباتات عدة مرات طوال موسم الزراعة، مع الحرص على تقليل التلوث المتبادل باستخدام أدوات منفصلة وفصل العينات غير المخصبة أو المادية خلال جميع الإجراءات. تم تجفيف عينات التربة والنباتات ، والأرض لتمرير من خلال شاشة 2 ملم ، ومن ثم الأرض إلى الاتساق مثل الدقيق باستخدام طاحونة جرة الأسطوانة. تتطلب دراسات التتبع تخطيطًا إضافيًا ووقت معالجة العينات والعمل اليدوي ، وتحمل تكاليف أعلى لـ 15مادة غنية N وتحليل العينات من الدراسات N التقليدية. ومع ذلك، وباستخدام نهج التوازن الجماعي، تسمح دراسات التتبع التي أجريت بعدة أحداث لأخذ العينات في الموسم للباحث بتقدير توزيع FDN من خلال نظام محصول التربة وتقدير FDN غير المعروف من النظام.

تأتي النتائج الواردة في هذه الورقة من موقع ميداني أنشئ في عام 2015 في مركز التوعية والبحوث الجنوبي التابع لجامعة مينيسوتا بالقرب من وانكا بولاية مينيسوتا. تمت إدارة الموقع كدورة الذرة وفول الصويا[جلين ماكس (L.) Merr) قبل عام 2015 ولكن تمت إدارتها كدورة ذرة ذرة خلال موسمي النمو 2015 و 2016. كانت التربة طين نيكوليت طين (غرامة لود، مختلطة، فائقة النشاط، mesic Aquic Hapludolls) وبستر الطين لوم (غرامة لوم، مختلطة، فائقة النشاط، mesic Typic Endoaquolls) معقدة. تم إدارة خصوبة التربة وفق...

ويرد وصف لتصميم microplot لأبحاث التتبع 15N لاستيعاب عدة أحداث في الموسم عينات النباتات والتربة. وتُطرح إجراءات جمع عينات التربة والنبات ومعالجتها، بما في ذلك بروتوكولات الطحن ووزنها، لتحليل 15ن.

تصميم Microplot وإعداد عينات النباتات والتربة لتحليل النيتروجين 15

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. ...

ويمكن لهذه المنهجية أن تساعد الباحثين على تحديد آثار النيتروجين على نظام محاصيل التربة على محركات الأسمدة، والإجابة على الأسئلة المتعلقة بكفاءة استخدام النيتروجين. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح لعدة مواسم في التربة والأحداث عينات النباتات على مدى موسمين متتاليين من النمو. ويمكن أن تساعدنا هذه المنهجية على فهم عمليات دورة النيتروجين في مجال التمعدن والتعبئة لتحسين المبادئ التوجيهية لإدارة الأسمدة النيتروجينية.لإقامة مؤامرة حقل، زرع ستة cornrows مع 76 سم من التباعد مع 15.2 النهائي في 4.6 متر قطعة البعد. إنشاء مناطق حدودية بطول 1.5 متر من كل نهاية البعد الطولي ومنطقة حدودية إضافية طولها 1.5 متر مجاورة لمناطق أخذ العينات والحصاد. تعيين الصفوف اثنين وثلاثة كما في فصل النباتات والتربة منطقة أخذ العينات والصفوف أربعة وخمسة كمنطقة الحصاد للمحاصيل الحبوب الذرة.إنشاء 2.4 في 3.8 متر منطقة مؤامرة صغيرة تركزت على البعد العرض لجمع جميع النباتات الغنية بالنيتروجين وعينات التربة، وترك 38 مترا من الحدود غير المamped على أبعاد الطول والعرض لتقليل أي آثار حافة. ثم تحديد مؤامرة العلاج وزوايا المؤامرة الصغيرة مع الأعلام الملونة المختلفة. ارتداء أغطية الأحذية عند الوصول إلى قطع صغيرة وتقليل حركة السير على الأقدام مؤامرة صغيرة لمنع تلوث مناطق أخذ العينات غير enriched، وإزالة أغطية القدم عند الخروج من منطقة مؤامرة الصغيرة.لتطبيق الأسمدة النيتروجين-15 المخصب، تمييع 10 ذرة في المئة النيتروجين-15 اليوريا المخصب في اليوريا التقليدية إلى خمسة ذرة في المئة النيتروجين المخصب اليوريا وحل اليوريا في لترين من المياه الأيونية لضمان إثراء موحدة من الأسمدة اليوريا. استخدم رشاشات ثاني أكسيد الكربون معايرة على الظهر لتطبيق محلول اليوريا المُثري من النيتروجين-15 بالتساوي على قطع الأرض الصغيرة. ثم دمج اليوريا التي تحتوي على الأسمدة مع الحرث الخفيف، أشعل النار اليد أو 64 سم من الري في غضون 24 ساعة من التطبيق للحد من احتمال فقدان التطاير.في كل مرحلة أخذ العينات، وجمع ستة فوق سطح الأرض، النيتروجين-15 عينة مركب مصنع الذرة غير المخصب من داخل منطقة أخذ العينات وستة فوق سطح الأرض عينة مصنع الذرة من مؤامرة النيتروجين-15 المخصب الصغيرة. ختم VH وR1 فوق الكتلة الحيوية الأرض ووضع الكتلة الحيوية المفروم في أكياس المسمى أو التجفيف وفرن الهواء القسري في 60 درجة مئوية حتى كتلة ثابتة. سجل الكتلة الحيوية الجافة الوزن ومزيج دقيق وطحن 100 إلى 200 غراما من المواد النباتية المجففة حتى يمكن أن تمر من خلال غربال مليمترين.ثم اخلط المادة الأرضية تمامًا وتخزين العينة الفرعية في مغلف عملة مسمى لمزيد من المعالجة. لمعالجة عينات التربة، في غضون ثمانية أيام من استخدام الأسمدة، استخدم مسبار يدوي لجمع عينة تربة مركبة قطرها أربعة 1.8 سنتيمتر من منطقة أخذ العينات غير المُغَدَّدة في VH وR1 بالتزامن مع أخذ العينات النباتية، واستخدام مسبار يد منفصل لجمع عينة تربة مركبة قطرها 15 سنتيمتراً قطرها 15 سنتيمتراً من قطعة الأرض الصغيرة. التجانس كل عينة التربة المركبة في دلو ووضع العينات في أكياس الورق المسمى مسبقا.ثم يجفف عينات التربة في 35 درجة مئوية في فرن الهواء القسري حتى كتلة ثابتة، قبل طحن كل عينة حتى يمكن أن تمر من خلال غربال ملليمترين. لمعالجة العينة في المختبر الجافة العينات خطة الأرض بين عشية وضحاها في الفرن 60 درجة مئوية، قبل طحن عينات النبات المجفف والتربة بشكل فردي في الجرار الدوارة في أربع مرات ز لمدة ست إلى 24 ساعة حتى العينات الحصول على دقيق غرامة مثل الاتساق. ثم نقل المواد الأرض ناعما إلى نظيفة وصفت 20 ملليلتر قوارير السيلية.لتحديد مجموع والنيتروجين -15 التركيز في كل عينة، وارتداء قفازات النتريل، أولا استخدام مناديل مختبر والإيثانول لتنظيف النطاق الصغير، وأسطح العمل، ملعقة، ملقط. ضع الأواني النظيفة على مسح المختبر على مقاعد البدلاء في المختبر واستخدم ملقطًا لتشعل بلطف فتحة كبسولة العينة. الفرن والافراج عن كبسولة معدلة من واحد إلى ملليمترين فوق مقياس صغير تزن عموم وتمزيق الكبسولة.استخدام ملقط لإعادة الكبسولة إلى سطح العمل نظيفة واستخدام ملعقة لإضافة بعناية الكتلة المطلوبة من المواد عينة الأرض ناعما إلى الكبسولة. استخدام ملقط لتجعد ببطء الثلث العلوي من كبسولة محملة وأضعاف أكثر من ختم. مواصلة للطي وضغط الكبسولة، مع الحرص على عدم ثقب أو المسيل للدموع القصدير حتى تم الحصول على شكل كروي.استخدام ملقط لإسقاط كبسولة ملفوفة عدة مرات من ارتفاع سنتيمتر واحد على سطح مظلم نظيف للتحقق من وجود تسرب. إذا لم يظهر غبار، وزن العينة كما أظهرت للتو ووضع الكبسولة في بئر واحد من 96 لوحة جيدا، وتسجيل موضع البئر. بين كل التغليف العينة، وتنظيف كل من الأواني والأسطح مع الإيثانول ومناديل المختبر، مع إيلاء اهتمام خاص لملعقة وحافات ملقط.وفي هذا التحليل التمثيلي، كان تركيز النيتروجين المشتق من الأسمدة في عينة الكتلة الحيوية للذرة الأرضية أعلاه أكبر في وقت مبكر من موسم الزراعة وانخفض مع كل فترة متعاقبة من فترات أخذ العينات. ومع ذلك، كان النيتروجين المستمد من التربة، على الدوام أكبر جزء من النيتروجين فوق الكتلة الحيوية الأرضية، مما يدل على أهمية إمدادات النيتروجين في التربة لتحقيق النمو الأمثل للذرة. وعند النضج الفسيولوجي في السنة الأولى، كان ما يقرب من 27 في المائة من الكتلة الأحيائية الأرضية أعلاه مشتقة من الأسمدة بنسب مماثلة لوحظت في كسور الحبوب، وبقايا اللب.وعند النضج الفسيولوجي في السنة الثانية، لم يتم استرداد سوى 2 في المائة من النيتروجين المشتق من الأسمدة في السنة الأولى في الكتلة الحيوية الأرضية المذكورة أعلاه. مع تقريبا 1.6 كيلوغرام لكلّ هكتار من سنة أولى سماد يستنتج نيتروجين يصدّر في الحبيبات. وفي غضون ثمانية أيام من استخدام الأسمدة، كانت غالبية الأسمدة المشتقة من النيتروجين في أعلى 15 سنتيمترا من مواصفات التربة كما هو متوقع.ومع ذلك، فإن ما يقرب من 22 كيلوغراما من النيتروجين في الهكتار الواحد قد انتقل بالفعل إلى أعماق أعمق، في حين أن أربعة إلى 10 في المائة من النيتروجين المشتق من الأسمدة لم يُعرف. وفي الواقع، بحلول نهاية السنتين الأولى والثانية، كان أقل من 50 في المائة من النيتروجين المشتق من الأسمدة قد تم حصره داخل نظام الذرة في التربة، في حين أن الباقي إما فُقد في البيئة أو تم غسله تحت عمق عينة التربة البالغ 90 سنتيمتراً. عند محاولة هذا الإجراء، ينبغي توخي الحذر الشديد لتجنب التلوث المتبادل الذي يمكن أن يبطل النتائج.ويمكن تحليل الكسور غير العضوية والعضوية من التربة لتحسين فهمنا لديناميات الدراجات النيتروجين. يمكن استخدام عينات النباتات التي تم تحليلها بواسطة أجزاء النبات لإعلام فهمنا لامتصاص النيتروجين ونقله بمرور الوقت.

microplot-design-plant-soil-sample-preparation-for-15nitrogen

Research

JoVE Journal

Environment

البيئة

ويوضح هذا الأسلوب كيفية بناء وتشغيل المستمر 13 و 15 C N النظائر وضع العلامات الغرفة لوضع العلامات موحدة أو الأنسجة النباتية التفاضلية. وتناقش نتائج ممثلة من التمثيل الغذائي ووضع العلامات الهيكلية للgerardii Andropogon.

تصميم وتشغيل المستمر<sup&gt; 13</sup&gt; C و<sup&gt; 15</sup&gt; N غرفة صفها الموحدة لأو التفاضلية، الأيض والإنشائية، مصنع النظائر وصفها

يتم توضيح طريقة مفصلة لاستخراج وتجميع مقاييس التحليل الأساسية للتربة السليمة واستخدامها لدراسة العصارة وما يرتبط بها من فقدان العناصر الغذائية من فضلات الدواجن المطبقة على السطح.

بروتوكول لجمع وبناء Lysimeters الأساسية التربة

تقدم هذه الدراسة طريقة الحفر للتحقيق الهيدرولوجية تحت السطحية والجيوكيميائية وعدم التجانس الميكروبيولوجي من مقياس الذوبان التربة. على مقياس الذوبان يحاكي hillslope الاصطناعية التي كانت في البداية تحت حالة متجانسة وتعرضوا إلى ما يقرب من 5000 ملم من المياه على مدى ثماني دورات الري في فترة 18 شهرا.

التربة مقياس الذوبان الحفر في جانب الهيدرولوجي، الجيوكيميائية، والتحقيقات الميكروبيولوجية

يشير العمل السابق إلى أن التركيب النظيري للنيتروجين لأكاسيد النيتروجين في الغلاف الجوي قد يميز تأثير المصادر المختلفة في البيئة. نحن نبلغ عن طريقة آلية متنقلة وميدانية لكفاءة التجميع العالية لتحليل نظائر NOx في الغلاف الجوي ل N بدقة زمنية كل ساعة.

الآلي، وعالية الدقة موبايل نظام جمع لتحليل النيتروجين النظائر من NO<sub&gt; س</sub

ويحدد الإجراء عينات من التربة التقليدية عدد عينات التربة تعسفاً. هنا، نحن نقدم بسيطة لكنها فعالة تجمع تصميم عينات من التربة إثبات عدم تجانس التربة المكانية وتحديد الكمية عدد عينات التربة المطلوبة ودقة أخذ العينات المرتبطة بها.

الأرض أخذ عينات التربة في بحوث غير متجانسة

تصور وقياس الجذر النمو في الموقع صعبة للغاية. نحن نقدم طريقة رهيزوبوكس لتخصيص لتتبع جذور التنمية وانتشارها على مر الزمن استجابة للمغذيات. يتم استخدام هذا الأسلوب لتحليل الاختلافات قد الذرة في جذر اللدونة ردا على مصدر نيتروجين العضوي.

وضع بروتوكول رهيزوبوكس الأمثل لتصور النمو الجذري والقدرة على الاستجابة للعناصر المغذية مترجمة

يقدم هذا البروتوكول سير عمل للتصور 2D الفرعية من متعدد المغذيات غير العضوية الملوثات والملوثات الأنواع باستخدام التدرجات الناشرة في الأفلام رقيقة (DGT) جنبا إلى جنب مع التصوير الطيفي الشامل. ويرد وصف تفصيلي لأخذ العينات المذابة والتحليل الكيميائي العالي الدقة من أجل رسم خرائط كمية للسولوتات في الغلاف الريزوسفيري للنباتات الأرضية.

التصور ثنائي الأبعاد والتخصيص الكمي للمغذيات النباتية غير العضوية والملوثات في التربة

وتصف هذه الورقة التصميم والبناء، وظيفة منشأة 1،000 م 2 تحتوي على 24 الفردية المؤامرات 33.6 م 2 مجهزة الحقل لقياس إجمالي حجم الجريان السطحي مع الزمن وجمع العينات الفرعية جريان المياه على فترات محددة لتقدير المكونات الكيميائية في مياه الجريان السطحي من المروج المنزل المحاكاة.

تصميم وبناء منشأة أبحاث الجريان السطحي في المناطق الحضرية

فهم دور التجانس البيئي في التعايش الأنواع ركزت عادة على أنواع من عدم التجانس التي هي خارجي لتكوين الأنواع في المجتمع. نحن نقدم طرق تفصيلية جديدة لخلق تجانس التربة باستخدام العلاجات التربة الموضوع إلى التربة النباتية تكييف ردود الفعل، أو عدم تجانس جوهري لتكوين المجتمع.

بروتوكول التجريبية لالناجم عن النبات والتلاعب التجانس التربة

تخلق جداول التدرج الحراري التقليدية نطاقا من درجات الحرارة عبر السطح. سوف تتحكم مجمعات اللحام المتعامدة على سطح جدول التدرج الحراري في درجة الحرارة بعمق مما يزيد من تطبيقات البحث المحتملة.

والجدول Gusseted Thermogradient لتنظيم درجة الحرارة التربة لتقييم نمو النبات ومراقبة العمليات التربة

تعلم تصميم ميكروبلوت لدراسة النيتروجين-15 في الذرة لتحليل ديناميكيات النيتروجين في التربة والنبات. تُحسّن هذه الطريقة كفاءة استخدام الأسمدة النيتروجينية.

تصميم Microplot وإعداد عينات النباتات والتربة لتحليل ^{النيتروجين 15}

استكشف المزيد من الفيديوهات